專利名稱：基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雷達(dá)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的
雷達(dá)輔助系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System,簡稱AIS系統(tǒng))由岸基 (基站)設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是一種新型的集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、 電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。 船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)由艦船飛機(jī)之?dāng)澄易R(shí)別器發(fā)展而成，配合全球定位系統(tǒng) (GPS)將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動(dòng)態(tài)結(jié)合船名、呼號(hào)、吃水及危險(xiǎn)貨物等船舶 靜態(tài)資料由甚高頻(VHF)頻道向附近水域船舶及岸臺(tái)廣播，使鄰近船舶及岸臺(tái)能及時(shí)掌握 附近海面所有船舶之動(dòng)靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動(dòng)，對(duì)船舶安全 有很大幫助。 武漢大學(xué)電波傳播實(shí)驗(yàn)室研制的高頻表面波雷達(dá)是探測(cè)海洋表面風(fēng)、浪、流場和 低速移動(dòng)目標(biāo)等海洋環(huán)境要素的雷達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)采用了線性調(diào)頻脈沖壓縮技術(shù)和多通道接 收技術(shù)，使用陣列信號(hào)處理技術(shù)，獲得豐富的海洋信息。對(duì)于雷達(dá)探測(cè)到的相關(guān)信息的準(zhǔn)確 性進(jìn)行檢驗(yàn)，往往是通過目標(biāo)船只出海配合，利用船只記錄下相關(guān)信息與雷達(dá)探測(cè)到的信 息進(jìn)行對(duì)比。由于船只出海的花銷巨大，這種對(duì)比方式成本過高，并且獲得的信息量較少。 由于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得航跡的較為方便、準(zhǔn)確及成本低，本系統(tǒng)很適合輔助雷達(dá)。 數(shù)字波束形成(DBF)是用數(shù)字方式將空間位置不同的傳感器引入的傳播程差導(dǎo) 致的相位差進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)各路信號(hào)之間信號(hào)同相疊加，使觀測(cè)方向能量最大接收，形 成特定方向上目標(biāo)信號(hào)檢測(cè)。DBF處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是各個(gè)通道間的幅度、相位一致性和 通道本身的穩(wěn)定性，而在實(shí)際的應(yīng)用中，通道間的誤差在所難免。通常接收通道幅相誤差分 為兩大部分一部分是各接收通道的誤差會(huì)隨環(huán)境的變化、組件的故障等發(fā)生變化，每次開 機(jī)都需要校正；另一部分是各單元的通道誤差，主要由天線陣列的不一致性引起。如果不校 正這些誤差將會(huì)嚴(yán)重破壞天線方向圖特性。通道之間特性的不一致性對(duì)于陣列信號(hào)處理系 統(tǒng)的影響非常大，所以說通道一致性是陣列信號(hào)處理的前提。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，以利用雷 達(dá)輔助系統(tǒng)形成船只航行軌跡，與雷達(dá)所測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比、添加及融合，以檢驗(yàn)雷達(dá)檢 測(cè)目標(biāo)的準(zhǔn)確性以及完善目標(biāo)航跡。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案 —種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，包括 船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)、雷達(dá)接收機(jī)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng) AIS用于接收船只發(fā)射的船舶信息，并將接收到的船只信息傳送到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS、雷達(dá)接收機(jī)分別與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)電連接。 所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS通過串行接口與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)電連接。 本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果 1)本實(shí)用新型形成船只航跡，避免了合作船只出海，大大的節(jié)約了成本； 2)可用于對(duì)比的船只航跡信息比較準(zhǔn)確，數(shù)量較多，方便檢驗(yàn)雷達(dá)性能； 3)通過船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的信息，進(jìn)行接收通道校正，為后續(xù)的雷達(dá)信號(hào)處理做
好基礎(chǔ)。

圖1是本實(shí)用新型提供的基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。[0016] 其中， 1-船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS， 2-雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)，3-雷達(dá)接收機(jī)。
具體實(shí)施方式
下面以具體實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明 本實(shí)用新型提供的基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，具體采用如下技術(shù)方案，參見圖l，包括 船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS1、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2、雷達(dá)接收機(jī)3，船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS1接收船只發(fā)射的船舶信息，并將接收到的船只信息傳送到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2，雷達(dá)接收機(jī)3將接收到的數(shù)據(jù)傳送給雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2 ; 船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS1通過串行接口連接到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2，雷達(dá)接收機(jī)3與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2電連接。 本實(shí)用新型提供的基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)所得到船只信息由船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)1通過串行接口將編碼的船只信息傳輸?shù)嚼走_(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)2，對(duì)編碼信息進(jìn)行解碼，將船只提供的各種信息解析出來，信息種類很多，主要有船位報(bào)告、基地臺(tái)報(bào)告、信道管理等十三種，報(bào)告的長度比特?cái)?shù)(兩進(jìn)制的數(shù)字)從168比特到1192比特不等；船位報(bào)告中包含信息識(shí)別碼(6比特)、用戶識(shí)別碼(30比特，匪SI碼)、航行狀態(tài)(4比特，O =在航行中，1 =錨泊，2 =未受指令，3 =靈活性受限制)、經(jīng)度(28比特，1/10000分，± 180度，東為+，西為-)、緯度(27比特，1/10000分，±90，北為+，南為-)等字段，總共用168比特表示。 本實(shí)用新型將船只的船位、船速、改變航向率及航向等動(dòng)態(tài)信息結(jié)合船名、呼號(hào)、吃水及危險(xiǎn)貨物等船舶靜態(tài)資料展示，并且將這些信息保存于微機(jī)系統(tǒng)中，以備查閱和使用。船只的航跡形成主要通過用戶識(shí)別碼和經(jīng)緯度信息來實(shí)現(xiàn)，用戶識(shí)別碼號(hào)是全球唯一的，故可認(rèn)為同一用戶識(shí)別碼號(hào)發(fā)出的信息是同一條船只發(fā)出的信息，將船只的經(jīng)緯度點(diǎn)提取并標(biāo)示在和地理信息一致的電子地圖上，并且將同一只船的航位連接起來，形成航跡，當(dāng)前目標(biāo)經(jīng)緯度點(diǎn)與航跡顏色區(qū)別開來，顯示出船只走向，直觀的展示，用以對(duì)比、添加或融合雷達(dá)數(shù)據(jù)。 本實(shí)用新型提供的基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，進(jìn)行接收通道校準(zhǔn)，通過如下步驟實(shí)現(xiàn)
4[0025] 1、將船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得的目標(biāo)的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為雷達(dá)坐標(biāo)，即距離、方位、徑 向速度； 2、將雷達(dá)檢測(cè)到的可能目標(biāo)點(diǎn)與之匹配，匹配原則為距離、徑向速度相同； 3、利用船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲得匹配點(diǎn)的方向，據(jù)此對(duì)通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS(1)、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)(2)、雷達(dá)接收機(jī)(3)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS(1)用于接收船只發(fā)射的船舶信息，并將接收到的船只信息傳送到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)(2)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS(1)、雷達(dá)接收機(jī)(3)分別與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)(2)電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)，其特征在于 所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS(l)通過串行接口與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)(2)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及雷達(dá)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的雷達(dá)輔助系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)、雷達(dá)接收機(jī)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS用于接收船只發(fā)射的船舶信息，并將接收到的船只信息傳送到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)，所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS、雷達(dá)接收機(jī)分別與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)電連接；所述船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)AIS通過串行接口與雷達(dá)數(shù)據(jù)處理主機(jī)電連接。本實(shí)用新型形成船只航跡，避免了合作船只出海，大大的節(jié)約了成本，可用于對(duì)比的船只航跡信息比較準(zhǔn)確，數(shù)量較多，方便檢驗(yàn)雷達(dá)性能，通過船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的信息，進(jìn)行接收通道校正，為后續(xù)的雷達(dá)信號(hào)處理做好基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)G01S7/40GK201548689SQ20092022887
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者丁凡, 姜大鵬, 文必洋, 顏志升, 黃曉靜 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)